CN111541487B - 多模光纤激光器的组网方法及多模光纤激光器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多模光纤技术领域，实施例具体公开一种多模光纤激光器的组网方法及多模光纤激光器，包括系统控制模块、合束模块、子束激光模块和子束驱动模块作为通信节点连接在一组CAN总线上，包括获取子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数、以及子束驱动模块内部电源单元数量参数，并根据三个参数获取组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表，再获取组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址进行通信组网的方法，可以支持不同硬件载体的多模光纤激光器组网，且只需设定三个参数就可以对多模光纤激光器网络进行组网设置，相比现有技术具体通用性强、生产维护方便、组网成本低等优点。

Description

多模光纤激光器的组网方法及多模光纤激光器

技术领域

本发明涉及多模光纤技术领域，具体涉及一种多模光纤激光器的组网方法及多模光纤激光器。

背景技术

“单模光纤激光器”通俗的解释是采用一根光纤输出激光，其光纤的纤芯较细，功率较低。“多模光纤激光器”将多个单模激光器的输出光纤通过“合束模块”合成一根光纤输出，实现功率的叠加输出，因其输出的功率较大，其光纤的纤芯较粗。

多模光纤激光器含有多个单模光纤激光器模组(子束激光模块)，多模激光器需要为多个子束激光模块提供驱动电流、提供控制信号；还需要采集子束激光模块内部传感器的信息。驱动电流一般通过电源单元与驱动电路(两者组合称为“子束驱动模块”)提供，根据子束激光模块的功率大小，一个子束激光模块可能由1个或多个电源单元供电。因此，多模激光器的光电模组节点较多且需要进行统一调配与控制。

目前采用的方法包括：a.一种方式是根据机器内部的节点数量与节点的控制接口设计一块总控制板，并将所有的接口信号连接到总控制板上。b.一种是将多模激光器分割为多个完全独立的单模激光器，每个单模激光器内部都含有电源单元、控制模块等模组可以完全独立工作；多模激光器通过控制单模激光器的通信命令就可以实现集中控制。

当采用a方式时，其主要的缺点如下：1.当模组较多且接口信号较多时，接口与接线系统会非常复杂。接线耗费人力较大。2.总控板需要处理的信号很多，导致处理情况复杂。会导致总控板处理速度与稳定性较差。3.当机器型号发生改变，或内部模组发生变化时，整套系统都需要更改，总控板的硬件与软件也需要更新。当采用b方式时，其主要的缺点如下：1.此方式虽然连接较为简单，而且扩展性强，但由于其直接采用单模激光器进行组装，其成本会比别的方式高出很多。2.此方式把所有模组分别集中在单模激光器内，导致现场维护与拆装更换部件非常复杂，成本较高。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种多模光纤激光器的组网方法及多模光纤激光器，能够解决或者至少部分解决上述存在的问题。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种多模光纤激光器的组网方法，所述多模光纤激光器包含系统控制模块、合束模块、至少一个子束激光模块和至少一个子束驱动模块，所述各个模块作为通信节点连接在一组CAN总线上，所述子束驱动模块包含至少一个电源单元，所述多模光纤激光器预设有子束激光模块编号与节点地址对应表、子束驱动模块编号与节点地址对应表，所述组网方法包括：

S11：所述系统控制模块获取子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数、以及子束驱动模块内部电源单元数量参数；

S12：所述系统控制模块根据获取的子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数，获取组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表；

S13：所述系统控制模块根据预设的子束激光模块编号与节点地址对应表和子束驱动模块编号与节点地址对应表，以及获取的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表，获取组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，并向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送组网CAN命令，完成多模光纤激光器内部的组网。

优选的，所述S12的方法包括：

S121：子束激光模块从0开始递增编号，设置子束激光模块编号N的初始值为0；

S122：读取子束激光模块挂载参数表，确定子束激光模块挂载参数表中第N号子束激光模块是否被设置为挂载，若是，则进入S123，若否，则进入S124；

S123：根据子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数，计算第N号子束激光模块对应的电源单元编号，根据对应的电源单元编号计算对应的子束驱动模块编号，根据对应的子束驱动模块编号计算其中与第N号子束激光模块对应的电源单元编号，获得第N号子束激光模块与对应子束驱动模块中电源单元的对应关系表，进入S124；

S124：判断N是否为最后一个子束激光模块编号，若是，则进入S13，若否，则N＝N+1，返回S122。

优选的，所述S123的方法包括：

计算第N号子束激光模块对应的电源单元的起始编号N1＝子束激光模块所需电源单元数量参数*N，和结束编号N2＝子束激光模块所需电源单元数量参数*(N+1)-1；

根据对应的电源单元的起始编号N1，计算第N号子束激光模块对应的子束驱动模块编号N3＝N1/子束驱动模块内部电源单元数量参数；

根据获得的N1、N2和N3，计算第N号子束激光模块对应的第N3号子束驱动模块中电源单元的起始编号N4＝N3*子束驱动模块内部电源单元数量参数-N1，和结束编号N5＝N2-N3*子束驱动模块内部电源单元数量参数，获得第N号子束激光模块与第N3号子束驱动模块中第N4至N5号电源单元的对应关系表，进入S124。

优选的，所述S13的方法包括：

S131：根据获得的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表中子束激光模块的编号确定组网的子束激光模块的通信节点地址，根据获得的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表中子束驱动模块的编号确定组网的子束驱动模块的通信节点地址；

S132：根据获得的组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，以及组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表，向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送CAN通信命令进行通信测试，从而完成多模光纤激光器内部的组网。

优选的，所述S132的方法包括：

根据获得的组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送CAN通信命令进行通信测试；

若各个通信节点通信测试均成功，则组网成功；

若任一个通信节点通信测试失败，则重新设置子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数中的一个或多个参数后，返回S11。

本发明还提供一种多模光纤激光器，包含系统控制模块、合束模块、至少一个子束激光模块和至少一个子束驱动模块，所述各个模块作为通信节点连接在一组CAN总线上，所述子束驱动模块包含至少一个电源单元，所述多模光纤激光器预设有子束激光模块编号与节点地址对应表、子束驱动模块编号与节点地址对应表，所述系统控制模块包括：

组网参数获取单元，用于获取子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数、以及子束驱动模块内部电源单元数量参数；

组网参数计算单元，用于根据获取的子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数，获取组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表；

组网模块通信单元，用于根据预设的子束激光模块编号与节点地址对应表和子束驱动模块编号与节点地址对应表，以及获取的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表，获取组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，并向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送组网CAN命令，完成多模光纤激光器内部的组网。

优选的，所述组网参数计算单元包括：

子束激光初始组件，用于子束激光模块从0开始递增编号，设置子束激光模块编号N的初始值为0；

子束激光确认组件，用于读取子束激光模块挂载参数表，确定子束激光模块挂载参数表中第N号子束激光模块是否被设置为挂载，若是，则进入对应模块计算组件，若否，则进入子束激光判断组件；

对应模块计算组件，用于根据子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数，计算第N号子束激光模块对应的电源单元编号，根据对应的电源单元编号计算对应的子束驱动模块编号，根据对应的子束驱动模块编号计算其中与第N号子束激光模块对应的电源单元编号，获得第N号子束激光模块与对应子束驱动模块中电源单元的对应关系表，进入子束激光判断组件；

子束激光判断组件，用于判断N是否为最后一个子束激光模块编号，若是，则进入组网模块通信单元，若否，则N＝N+1，返回子束激光确认组件。

优选的，所述对应模块计算组件的工作方法包括：

计算第N号子束激光模块对应的电源单元的起始编号N1＝子束激光模块所需电源单元数量参数*N，和结束编号N2＝子束激光模块所需电源单元数量参数*(N+1)-1；

根据对应的电源单元的起始编号N1，计算第N号子束激光模块对应的子束驱动模块编号N3＝N1/子束驱动模块内部电源单元数量参数；

根据获得的N1、N2和N3，计算第N号子束激光模块对应的第N3号子束驱动模块中电源单元的起始编号N4＝N3*子束驱动模块内部电源单元数量参数-N1，和结束编号N5＝N2-N3*子束驱动模块内部电源单元数量参数，获得第N号子束激光模块与第N3号子束驱动模块中第N4至N5号电源单元的对应关系表，进入子束激光判断组件。

优选的，所述组网模块通信单元包括：

地址获取组件，用于根据获得的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表中子束激光模块的编号确定组网的子束激光模块的通信节点地址，根据获得的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表中子束驱动模块的编号确定组网的子束驱动模块的通信节点地址；

模块连接组件，用于根据获得的组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，以及组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表，向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送CAN通信命令进行通信测试，从而完成多模光纤激光器内部的组网。

优选的，所述模块连接组件的工作方法包括：

根据获得的组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送CAN通信命令进行通信测试；

若各个通信节点通信测试均成功，则组网成功；

若任一个通信节点通信测试失败，则重新设置子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数中的一个或多个参数后，返回组网参数获取单元。

本申请与现有技术相比，其有益效果详细说明如下：本申请提供的多模光纤激光器包括系统控制模块、合束模块、子束激光模块和子束驱动模块作为通信节点连接在一组CAN总线上，组网方法包括获取子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数、以及子束驱动模块内部电源单元数量参数，并根据三个参数获取组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表，再获取组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址进行通信组网的方法，可以支持不同硬件载体的多模光纤激光器组网，且只需设定三个参数就可以对多模光纤激光器网络进行组网设置，非常方便且容易操作，相比现有技术具体通用性强、生产维护方便、组网成本低等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种多模光纤激光器的组网方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种获取组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表的方法流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种多模光纤激光器的组网结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种多模光纤激光器的组网方法，多模光纤激光器包含系统控制模块、合束模块、至少一个子束激光模块和至少一个子束驱动模块，各个模块作为通信节点挂接在一组CAN总线上，其中，各个子束激光模块按顺序编号且按编号顺序依次设置通信节点地址，各个子束驱动模块按顺序编号且按编号顺序依次设置通信节点地址，子束驱动模块内部设有至少一个电源单元且按顺序编号，多模光纤激光器预设有子束激光模块编号与节点地址对应表、子束驱动模块编号与节点地址对应表，组网方法包括：

S11：系统控制模块获取子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数、以及子束驱动模块内部电源单元数量参数；

S12：系统控制模块根据获取的子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数，获取组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表；

S13：系统控制模块根据预设的子束激光模块编号与节点地址对应表和子束驱动模块编号与节点地址对应表，以及获取的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表，获取组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，并向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送组网CAN命令，完成多模光纤激光器内部的组网。

具体的，本申请提供的多模光纤激光器包括系统控制模块、若干个子束激光模块和若干个子束驱动模块。其中，多模光纤激光器内部只有1个系统控制模块，系统控制模块是软件与硬件的集合体，硬件上是一块搭载了“ARM”芯片的电路主板，软件上“ARM”芯片内部嵌入了“组网算法”的相关程序。从功能上来看，系统控制模块可以认为是多模光纤激光器的“大脑”。子束激光模块，也叫“单模光纤激光器”模块。根据多模激光器型号的不同，子束激光模块的数量也不同。例如：可以采用6个1kW子束模块合成1个6kW多模激光器。子束驱动模块，内置了多个电源单元，每个电源单元只能为1个子束激光模块提供驱动的电压、电流，也可以多个电源单元同时为1个子束激光模块提供驱动的电压、电流。根据子束激光模块的数量以及子束驱动模块内电源单元数量的不同，子束驱动模块的数量也不同。例如：6个1kW子束激光模块，若每个子束激光模块需要1个电源单元，每个子束驱动模块内封装3个电源单元，则系统需要2个子束驱动模块。多模光纤激光器内部连接所有模块的通信总线，采用标准的CAN总线，多模光纤激光器内所有模块都含有控制电路板(含有单片机等硬件)，都具备CAN通信功能。系统所有模块通过CAN总线连接成链式通信网络，控制模块通过CAN总线可以对系统内部任何一个模块进行操作，根据多模光纤激光器型号的不同连接的子束激光模块与子束驱动模块的数量是可以随机改变的，因此兼容性好，可以适配任意个子束激光模块与子束驱动模块。

具体的，每个模块都外置了一个DB9接口作为通信总线的物理接口，在实际应用中可以使用DB9成品线将所有模块的DB9接口并联即可。多模光纤激光器内的每个模块(节点)都含有唯一的CAN通信地址，例如，子束激光模块的默认地址可以为0x03，根据编号在出厂时进行设置，设置方式为按照编号递增设置(例如：子束激光模块1对应地址0x03，子束激光模块2对应地址0x04)，最多支持32个子束激光模块。子束激光模块的地址是可以设置更改的。子束驱动模块的默认地址可以为0xFF，根据编号在出厂时进行设置，设置方式为按照编号递减设置(例如：子束驱动模块1对应地址0xFF，子束驱动模块2对应地址0xFE)，最多支持32个子束驱动模块，子束驱动模块的地址也是可以设置更改的，系统控制模块对应地址为0x01。系统的子束激光模块对应的子束驱动模块的数量可以随意改变，子束驱动模块内电源单元数量也可随机改变，只需要通过软件设置好后(系统控制模块的串口外接，可以在多模光纤激光器外部执行相关设置)，进行一次重新上电操作就可以根据组网算法将系统内所有节点重新连接成通信网络。

需要说明的是，S11中，系统控制模块通过外接接口获取子束激光模块挂载参数表(Net_Optical_Parameter)、子束激光模块所需电源单元数量参数(OP_N)、以及子束驱动模块内部电源单元数量参数(P_N)。参数“Net_Optical_Parameter”是存储在系统控制模块硬件主板上ARM芯片内部的FLASH内的参数，可以通过指定命令更改。此数据为32位数据采用“独热码”编号，表示系统内的子束激光模块挂载情况的参数。参数“OP_N”用于表明1个子束激光模块需要多少个电源单元供电，如OP_N＝2，则表明1个子束激光模块需要2个电源单元供电。本参数存储在FLASH内，可以通过指定命令更改。参数“P_N”用于表明1个子束驱动模块内安装了多少个电源单元，如P_N＝6，代表一个子束驱动模块内有6个电源单元。本参数存储在FLASH内，可以通过指定命令更改。只要对这系统控制模块主板FLASH内三个参数进行设置，后续就可以进行计算与组网。当多模光纤激光器内部某一模块出现异常时，可以重新设置系统控制模块主板FLASH内的三个参数，重启后故障模块不再工作，能够方便的进行维护。

如图2所示，需要说明的是，S12的方法包括：

S121：子束激光模块从0开始递增编号，设置子束激光模块编号N的初始值为0；

S122：读取子束激光模块挂载参数表，确定子束激光模块挂载参数表中第N号子束激光模块是否被设置为挂载，若是，则进入S123，若否，则进入S124；

S123：根据子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数，计算第N号子束激光模块对应的电源单元编号，根据对应的电源单元编号计算对应的子束驱动模块编号，根据对应的子束驱动模块编号计算其中与第N号子束激光模块对应的电源单元编号，获得第N号子束激光模块与对应子束驱动模块中电源单元的对应关系表，进入S124；

S124：判断N是否为最后一个子束激光模块编号，若是，则进入S13，若否，则N＝N+1，返回S122。

具体的，多模光纤激光器的组网算法包括：a)上电后系统控制模块主板从FLASH中读取子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数、以及子束驱动模块内部电源单元数量参数。b)通过组网算法确定系统内部子束激光模块的数量与节点地址、子束驱动模块的数量与节点地址；c)通信检测解算出的节点信息是否正确。若正确激光器组网成功；若不正确，激光器锁死，不能工作。

通过该组网算法，可以解决的问题包括：a)通过“子束激光模块挂载参数表”确定系统内部的子束激光模块数量与编号。b)确定挂载的子束激光模块对应的子束驱动模块数量与编号。如前文所述，不同系统中，子束驱动模块内部电源单元数量不同，则对应挂载的子束驱动模块的数量与编号也发生变化(例如：A型6000W多模激光器由6个1KW子束激光模块组成，每个子束驱动模块内部含有6个电源单元，则只需要子束驱动模块1；B型6000W多模激光器子束驱动模块内部只有3个电源单元，则只需要子束驱动模块1与子束驱动模块2)。c)确定每个子束驱动模块内所需要使用的电源单元数量。(例如：A型4000W多模激光器由1-4号1KW子束激光模块组成，但子束驱动模块内部有6个电源单元，则系统只会使能1-4号电源单元，而不使能5-6号电源单元)。

具体的，参数子束驱动模块挂载参数表(Net_Power_Parameter)是计算出来表示系统内的子束驱动模块挂载情况的参数，其数据格式与“Net_Optical_Parameter”一样。电源单元挂载参数表(数组Power_Num[32])包含了32个8位“独热码”Power_Num[N]，用于表示N号子束驱动模块内电源单元的挂载情况。参数

“Net_Power_Parameter”与数组Power_Num[32]是在组网前通过组网算法计算出来的。

需要说明的是，S123的方法包括：

计算第N号子束激光模块对应的电源单元的起始编号N1＝子束激光模块所需电源单元数量参数*N，和结束编号N2＝子束激光模块所需电源单元数量参数*(N+1)-1；

根据对应的电源单元的起始编号N1，计算第N号子束激光模块对应的子束驱动模块编号N3＝N1/子束驱动模块内部电源单元数量参数；

根据获得的N1、N2和N3，计算第N号子束激光模块对应的第N3号子束驱动模块中电源单元的起始编号N4＝N3*子束驱动模块内部电源单元数量参数-N1，和结束编号N5＝N2-N3*子束驱动模块内部电源单元数量参数，获得第N号子束激光模块与第N3号子束驱动模块中第N4至N5号电源单元的对应关系表，进入S124。

具体的，假设多模光纤激光器内部安装了25个子束驱动模块(编号0～24)，由于每个子束驱动模块内部电源单元数量为“P_N”，则共有“P_N×25”个电源单元，对这些电源单元进行编号，编号从0开始，则电源单元的编号范围为0～P_N×25-1。

a)计算第N号子束激光模块的对应子束驱动模块编号与子束驱动模块内部的对应电源单元编号。N初始为0。

b)首先通过“子束激光模块挂载参数表”确定当前第N号子束激光模块是否已被挂载，若当前第N号子束激光模块未挂载，跳过后续步骤，到计算下一个子束激光模块的对应关系(N++)；若当前第N号子束激光模块已挂载，计算当前第N号子束激光模块对应的电源单元的起始编号N1(N1＝子束激光模块所需电源单元数量参数×N)、和结束编号N2(N2＝子束激光模块所需电源单元数量参数×(N+1)-1)。

c)由确定的电源单元的起始编号，确定当前第N号子束激光模块对应的子束驱动模块编号，子束驱动模块编号的计算方式为N3＝N1/子束驱动模块内部电源单元数量参数。将“Net_Power_Parameter”参数的(N3-1)位置1，表示N3号子束驱动模块被挂载。

d)多模光纤激光器内部使用一个数组Power_Num[25]来表示对应子束驱动模块内部电源单元的挂载情况。计算第N号子束激光模块对应的电源单元在对应子束驱动模块中的编号(子束驱动模块中电源单元从0开始编号。例如：内部有6个电源单元，则编号为0～5)；计算第N号子束激光模块对应的第N3号子束驱动模块中电源单元的起始编号N4＝N3*子束激光模块所需电源单元数量参数-N1，计算结束编号N5＝N2-N3*子束激光模块所需电源单元数量参数。将Power_Num[N3]的N4至N5位置1，表示挂载。其中，子束驱动模块内部使用一个数组Power_Num[x]来表示第x号子束驱动模块内部电源单元的挂载情况，Power_Num[3]的第0位置1，表示3号子束驱动模块内部的第1个电源单元被使能。

e)若还未计算完成全部子束激光模块(共25个)的挂载状态，则N＝N+1，返回(b)步开始计算下一个子束激光模块的挂载情况。

需要说明的是，S13的方法包括：

S131：根据获得的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表中子束激光模块的编号确定组网的子束激光模块的通信节点地址，根据获得的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表中子束驱动模块的编号确定组网的子束驱动模块的通信节点地址；

S132：根据获得的组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，以及组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表，向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送CAN通信命令进行通信测试，从而完成多模光纤激光器内部的组网。

需要说明的是，S132的方法包括：

根据获得的组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送CAN通信命令进行通信测试；

若各个通信节点通信测试均成功，则组网成功；

若任一个通信节点通信测试失败，则重新设置子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数中的一个或多个参数后，返回S11。

具体的，通过组网算法确定了多模光纤激光器内部子束激光模块的数量与“节点地址”、子束驱动模块的数量与“节点地址”后，通信检测解算出的节点信息是否正确。若正确激光器组网成功；若不正确，激光器锁死，不能工作。

具体的，合束模块用于将多路单模光纤合成一根输出光纤。系统内部只有一个合束模块。系统控制模块和合束模块中安装有匹配电阻，即将匹配电阻焊接在系统控制模块与合束模块的控制主板上。

本发明的有益效果包括：a.可以支持任意功率的多模光纤激光器，支持最多32个子束驱动模块与32个子束激光模块，基本可以满足任意多模光纤激光器的需求。b.只需设定子束激光模块挂载参数表“Net_Optical_Parameter”、子束激光模块所需电源单元数量参数“OP_N”、子束驱动模块内部电源单元数量参数“P_N”三个参数就可以对多模光纤激光器网络进行组网设置，非常方便且容易操作。c.可以方便的屏蔽和使能多模光纤激光器内的任一节点，方便测试与维护。d.组网方法基于软件实现，硬件只需具备CAN通信功能，只需要改变多模光纤激光器内部的存储参数即可，适应性很强。e.连接采用固定方式，非常容易操作。f.实践使用中可以实现多模光纤激光器内任意节点单独工作，而不需要改变硬件与软件。g.相比采用单模激光器组合方案，本方案成本低，维护简单。

如图3所示，本发明实施例提供一种多模光纤激光器，包含系统控制模块、合束模块、至少一个子束激光模块和至少一个子束驱动模块，各个模块作为通信节点挂接在一组CAN总线上，其中，各个子束激光模块按顺序编号且按编号顺序依次设置通信节点地址，各个子束驱动模块按顺序编号且按编号顺序依次设置通信节点地址，子束驱动模块内部设有至少一个电源单元且按顺序编号，所述多模光纤激光器预设有子束激光模块编号与节点地址对应表、子束驱动模块编号与节点地址对应表，系统控制模块包括：

组网参数获取单元，用于获取子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数、以及子束驱动模块内部电源单元数量参数；

组网参数计算单元，用于根据获取的子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数，获取组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表；

组网模块通信单元，用于根据预设的子束激光模块编号与节点地址对应表和子束驱动模块编号与节点地址对应表，以及获取的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表，获取组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，并向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送组网CAN命令，完成多模光纤激光器内部的组网。

需要说明的是，组网参数计算单元包括：

子束激光初始组件，用于子束激光模块从0开始递增编号，设置子束激光模块编号N的初始值为0；

子束激光确认组件，用于读取子束激光模块挂载参数表，确定子束激光模块挂载参数表中第N号子束激光模块是否被设置为挂载，若是，则进入对应模块计算组件，若否，则进入子束激光判断组件；

对应模块计算组件，用于根据子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数，计算第N号子束激光模块对应的电源单元编号，根据对应的电源单元编号计算对应的子束驱动模块编号，根据对应的子束驱动模块编号计算其中与第N号子束激光模块对应的电源单元编号，获得第N号子束激光模块与对应子束驱动模块中电源单元的对应关系表，进入子束激光判断组件；

子束激光判断组件，用于判断N是否为最后一个子束激光模块编号，若是，则进入组网模块通信单元，若否，则N＝N+1，返回子束激光确认组件。

需要说明的是，对应模块计算组件的工作方法包括：

计算第N号子束激光模块对应的电源单元的起始编号N1＝子束激光模块所需电源单元数量参数*N，和结束编号N2＝子束激光模块所需电源单元数量参数*(N+1)-1；

根据对应的电源单元的起始编号N1，计算第N号子束激光模块对应的子束驱动模块编号N3＝N1/子束驱动模块内部电源单元数量参数；

根据获得的N1、N2和N3，计算第N号子束激光模块对应的第N3号子束驱动模块中电源单元的起始编号N4＝N3*子束驱动模块内部电源单元数量参数-N1，和结束编号N5＝N2-N3*子束驱动模块内部电源单元数量参数，获得第N号子束激光模块与第N3号子束驱动模块中第N4至N5号电源单元的对应关系表，进入子束激光判断组件。

需要说明的是，组网模块通信单元包括：

地址获取组件，用于根据获得的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表中子束激光模块的编号确定组网的子束激光模块的通信节点地址，根据获得的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表中子束驱动模块的编号确定组网的子束驱动模块的通信节点地址；

模块连接组件，用于根据获得的组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，以及组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表，向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送CAN通信命令进行通信测试，从而完成多模光纤激光器内部的组网。

需要说明的是，模块连接组件的工作方法包括：

根据获得的组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送CAN通信命令进行通信测试；

若各个通信节点通信测试均成功，则组网成功；

若任一个通信节点通信测试失败，则重新设置子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数中的一个或多个参数后，返回组网参数获取单元。

图3所对应实施例中特征的说明可以参见图1-2所对应实施例的相关说明，这里不再一一赘述。

以上对本发明实施例所提供的一种多模光纤激光器的组网方法及多模光纤激光器进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

Claims (10)

1.一种多模光纤激光器的组网方法，其特征在于，所述多模光纤激光器包含系统控制模块、合束模块、至少一个子束激光模块和至少一个子束驱动模块，各个模块作为通信节点连接在一组CAN总线上且含有唯一的CAN通信地址，所述子束驱动模块包含至少一个电源单元，所述多模光纤激光器预设有子束激光模块编号与节点地址对应表、子束驱动模块编号与节点地址对应表，所述组网方法包括：

S11：所述系统控制模块获取子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数、以及子束驱动模块内部电源单元数量参数；

S12：所述系统控制模块根据获取的子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数，获取组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表；

S13：所述系统控制模块根据预设的子束激光模块编号与节点地址对应表和子束驱动模块编号与节点地址对应表，以及获取的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表，获取组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，并向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送组网CAN命令，完成多模光纤激光器内部的组网。

2.根据权利要求1所述的多模光纤激光器的组网方法，其特征在于，所述S12的方法包括：

S121：子束激光模块从0开始递增编号，设置子束激光模块编号N的初始值为0；

S122：读取子束激光模块挂载参数表，确定子束激光模块挂载参数表中第N号子束激光模块是否被设置为挂载，若是，则进入S123，若否，则进入S124；

S123：根据子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数，计算第N号子束激光模块对应的电源单元编号，根据对应的电源单元编号计算对应的子束驱动模块编号，根据对应的子束驱动模块编号计算其中与第N号子束激光模块对应的电源单元编号，获得第N号子束激光模块与对应子束驱动模块中电源单元的对应关系表，进入S124；

S124：判断N是否为最后一个子束激光模块编号，若是，则进入S13，若否，则N＝N+1，返回S122。

3.根据权利要求2所述的多模光纤激光器的组网方法，其特征在于，所述S123的方法包括：

计算第N号子束激光模块对应的电源单元的起始编号N1＝子束激光模块所需电源单元数量参数*N，和结束编号N2＝子束激光模块所需电源单元数量参数*(N+1)-1；

根据对应的电源单元的起始编号N1，计算第N号子束激光模块对应的子束驱动模块编号N3＝N1/子束驱动模块内部电源单元数量参数；

根据获得的N1、N2和N3，计算第N号子束激光模块对应的第N3号子束驱动模块中电源单元的起始编号N4＝N3*子束驱动模块内部电源单元数量参数-N1，和结束编号N5＝N2-N3*子束驱动模块内部电源单元数量参数，获得第N号子束激光模块与第N3号子束驱动模块中第N4至N5号电源单元的对应关系表，进入S124。

4.根据权利要求1所述的多模光纤激光器的组网方法，其特征在于，所述S13的方法包括：

S131：根据获得的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表中子束激光模块的编号确定组网的子束激光模块的通信节点地址，根据获得的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表中子束驱动模块的编号确定组网的子束驱动模块的通信节点地址；

S132：根据获得的组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，以及组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表，向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送CAN通信命令进行通信测试，从而完成多模光纤激光器内部的组网。

5.根据权利要求4所述的多模光纤激光器的组网方法，其特征在于，所述S132的方法包括：

根据获得的组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送CAN通信命令进行通信测试；

若各个通信节点通信测试均成功，则组网成功；

若任一个通信节点通信测试失败，则重新设置子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数中的一个或多个参数后，返回S11。

6.一种多模光纤激光器，其特征在于，包含系统控制模块、合束模块、至少一个子束激光模块和至少一个子束驱动模块，各个模块作为通信节点连接在一组CAN总线上且含有唯一的CAN通信地址，所述子束驱动模块包含至少一个电源单元，所述多模光纤激光器预设有子束激光模块编号与节点地址对应表、子束驱动模块编号与节点地址对应表，所述系统控制模块包括：

组网参数获取单元，用于获取子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数、以及子束驱动模块内部电源单元数量参数；

组网参数计算单元，用于根据获取的子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数，获取组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表；

组网模块通信单元，用于根据预设的子束激光模块编号与节点地址对应表和子束驱动模块编号与节点地址对应表，以及获取的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表，获取组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，并向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送组网CAN命令，完成多模光纤激光器内部的组网。

7.根据权利要求6所述的多模光纤激光器，其特征在于，所述组网参数计算单元包括：

子束激光初始组件，用于子束激光模块从0开始递增编号，设置子束激光模块编号N的初始值为0；

子束激光确认组件，用于读取子束激光模块挂载参数表，确定子束激光模块挂载参数表中第N号子束激光模块是否被设置为挂载，若是，则进入对应模块计算组件，若否，则进入子束激光判断组件；

对应模块计算组件，用于根据子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数，计算第N号子束激光模块对应的电源单元编号，根据对应的电源单元编号计算对应的子束驱动模块编号，根据对应的子束驱动模块编号计算其中与第N号子束激光模块对应的电源单元编号，获得第N号子束激光模块与对应子束驱动模块中电源单元的对应关系表，进入子束激光判断组件；

子束激光判断组件，用于判断N是否为最后一个子束激光模块编号，若是，则进入组网模块通信单元，若否，则N＝N+1，返回子束激光确认组件。

8.根据权利要求7所述的多模光纤激光器，其特征在于，所述对应模块计算组件的工作方法包括：

计算第N号子束激光模块对应的电源单元的起始编号N1＝子束激光模块所需电源单元数量参数*N，和结束编号N2＝子束激光模块所需电源单元数量参数*(N+1)-1；

根据对应的电源单元的起始编号N1，计算第N号子束激光模块对应的子束驱动模块编号N3＝N1/子束驱动模块内部电源单元数量参数；

根据获得的N1、N2和N3，计算第N号子束激光模块对应的第N3号子束驱动模块中电源单元的起始编号N4＝N3*子束驱动模块内部电源单元数量参数-N1，和结束编号N5＝N2-N3*子束驱动模块内部电源单元数量参数，获得第N号子束激光模块与第N3号子束驱动模块中第N4至N5号电源单元的对应关系表，进入子束激光判断组件。

9.根据权利要求6所述的多模光纤激光器，其特征在于，所述组网模块通信单元包括：

地址获取组件，用于根据获得的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表中子束激光模块的编号确定组网的子束激光模块的通信节点地址，根据获得的组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表中子束驱动模块的编号确定组网的子束驱动模块的通信节点地址；

模块连接组件，用于根据获得的组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，以及组网的子束激光模块与子束驱动模块中电源单元的对应关系表，向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送CAN通信命令进行通信测试，从而完成多模光纤激光器内部的组网。

10.根据权利要求9所述的多模光纤激光器，其特征在于，所述模块连接组件的工作方法包括：

根据获得的组网的子束激光模块和子束驱动模块的通信节点地址，向网络中对应的子束激光模块和子束驱动模块发送CAN通信命令进行通信测试；

若各个通信节点通信测试均成功，则组网成功；

若任一个通信节点通信测试失败，则重新设置子束激光模块挂载参数表、子束激光模块所需电源单元数量参数和子束驱动模块内部电源单元数量参数中的一个或多个参数后，返回组网参数获取单元。

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